Цели:
- повторение материала 10-го класса;
- углубление и расширение знаний по теме;
- более широкий, чем прежде, показ практического применения геометрической оптики.
ХОД УРОКА
Этап 1. Организационный момент.
Этап 2. Разминка.
1. Задание уровня 1 – для всех: воспроизвести определения, формулировки.
Это ответы на вопросы учителя. При устной проверке ответы нужно проиллюстрировать опытами на оптической шайбе. Ответы выполняются на бумаге под копирку (для самоконтроля).
Вопросы: Что такое линза? Что называется фокусом линзы? Что такое оптическая сила линзы, как она обозначается, единицы ее измерения? Как записывается формула тонкой линзы? Каким свойством обладает фокальная плоскость?
2. Задание уровня 2 – 3 (выполняется по желанию): вывести формулы а) тонкой линзы – на доске, б), в) закона отражения, закона преломления – индивидуальный письменный опрос (по вариантам). Два человека готовят свои ответы на пленке для кодоскопа.
3. Задания уровня 1 – 3: построение оптических изображений. Форма – “быстрый опрос”.
К доске обучающиеся выходят без вызова один за другим и по желанию выполняют чертежи хода лучей с последующей характеристикой полученного изображения в а) собирающих линзах (5 вариантов расположения предмета и его разных характеристик), б) рассеивающих линзах.
В результате анализа, выполненных построений нужно сформулировать выводы.
В ходе этой работы (на этапе 1) обучающиеся прослушивают основные определения, на доске остаются выводы формулы и все варианты построения изображений в линзах, т.е. мы вспоминаем главное из геометрической оптики.
Этап 3 – углубление в тему.
Выполнение заданий с выбором ответа. Текст проецирую через кодоскоп.
а) Задания степени сложности I.
Выберите ответ и его обоснование. Там, где обоснования нет, выбор ответа подтвердите своими логическими рассуждениями.
1. Угол между падающим лучом и плоскостью зеркала равен 300. Чему равен угол отражения?
Ответы. а) 300; б) 600; в) 150; г) 900.
Обоснование: а) так как 
, б) так как 
= 900 – 300 = 600
2. Какова скорость света в алмазе, если показатель преломления равен 2,4?
Ответы. а) Примерно 2000000 км/с; б) примерно 125000 км/с; в) 3000000 км/с; г) 720000 км/с.
Обоснование: а) так как 
= с/v 1 ––> v 2=
с/n; б) так как в вакууме с = 3х108м/с и она не
зависит от среды.
3. Попадает ли световая энергия (световой поток) в точку, где построением получено действительное изображение? Мнимое изображение?
Ответы. а) “Нет” – для обоих случаев; б) “да” – для обоих случаев; в) “да” – только для точки получения мнимого изображения; г) “да” – только для точки получения действительного изображения.
4. Происходит ли смещение луча, падающего из воздуха под углом 300 на стеклянную плоскопараллельную пластинку? От чего она зависит?
Ответы. а) “Да”, зависит от толщины пластинки; б) “да” – зависит от цвета луча; в) “да” – зависит от материала пластинки и цвета луча; г) смещение луча не происходит.
5. Угол падения луча красного цвета на границу раздела двух сред больше угла преломления. Что можно сказать о скорости света во второй среде?
Ответы.
а) Она меньше, чем в первой среде, в n – показатель преломления; б) она больше, чем в первой среде, в n раз; в) скорости в средах одинаковы, так как цвет луча не изменяется; г) скорость света уменьшилась во второй среде во столько раз, во сколько угол падения больше угла преломления.
б) Задания степени сложности II
Даются индивидуально на карточках.
1. Укажите рисунок с верным ходом светового луча в прямоугольной трехгранной призме, если ее преломляющий угол равен 300, а n = 1,5
Ответы.
2. На каком из рисунков правильно показан ход светового луча, падающего на прямоугольную равнобедренную призму, для которой n = 1,5?
в) Задания степени сложности III – творческие практические работы
1. Как нужно поставить плоское зеркало на нарисованный квадрат, чтобы получить изображения трех-, четырех- и пятиугольников? Составьте проект действия и осуществите его.
Приборы и материалы: плоское зеркало, бумага с квадратом.
2. При помощи, каких опытов с данным вам оборудованием можно отличить собирающую линзу от рассеивающей? Выдвинете гипотезу и проверьте ее.
Приборы и материалы: свеча, рассеивающая и собирающая линзы, экран, спички.
3. Посмотрите через край кружки так, чтобы была видна часть монеты, лежащая на ее дне. Если в кружку осторожно влить воду, не меняя при этом положения головы и кружки, то монета “всплывает”. В чем тут дело? Проделайте опыт и объясните его.
Приборы и материалы: кружка, монета, стакан с водой.
4. В двух закрытых одинаковых шарообразных колбах находятся равные количества спирта и воды. Как, пользуясь только источником света и экраном, определить, в какой колбе спирт, а в какой вода? Выдвинете гипотезу и проверьте ее.
5. а) С помощью двояковыпуклой линзы получите увеличенное, уменьшенное и в натуральную величину изображения пламени свечи. б) Определите фокусное расстояние линзы, не применяя формулу линзы.
Приборы и материалы: двояковыпуклая линза, свеча, экран, линейка.
Подводя итоги этого этапа урока, проецирую на экран (через кодоскоп) вывод о ходе лучей в прозрачной среде (он определяется законами преломления) а также формулировки закона преломления света (математическую, словесную, графическую).
Этап 4 – рассмотрение практических применений законов геометрической оптики в быту и технике.
Для всех уровней одинаков. Заслушиваем сообщения, заранее подготовленные в ходе домашнего задания, но организуем их как комментарий фильма “Оптические приборы”; каждый докладчик комментирует один, “свой” фрагмент. Смотрим также демонстрации учебников, их иллюстративный материал. По ходу этого этапа работы класс ведет краткие записи в тетрадях, участвует в выполнении фронтального эксперимента.
Темы сообщений:
а) Устройство человеческого глаза (включая
демонстрацию модели глаза и чертежа с ходом
лучей в нем, фронтальную лабораторную работу
“Определение слепого пятна”).
б) Очки: история их создания, зачем нужны очки и
чем отличаются они друг от друга (с демонстрацией
через кодоскоп чертежа – хода лучей).
в) Лупа: история создания, применение (с
фронтальной практической работой
“Рассматривание мелких деталей и марок в лупу”.
г) Микроскоп: история создания, открытия,
сделанные с помощью микроскопа, назначение и
области современного применения.
д) Телескоп: история создания, открытия,
сделанные благодаря использованию телескопа,
современные применения (рассмотрение учебной
таблицы).
е) Фотоаппарат: история изобретения; область
применения (с демонстрацией различных
фотоаппаратов и действующей модели).
Итог работы: чтение вслух одной из записей, сделанной в тетрадях, с добавлением и уточнениями.
Этап 5. Самостоятельная теоретическая работа – решение расчетных задач
Тексты двух задач 3 уровня.
На столе – стеклянная призма с преломляющим углом a = 450 и показателем преломления n и тонкая линза с фокусным расстоянием F. Главная оптическая ось линзы перпендикулярна к вертикальной грани призмы, на которую направлен горизонтальный параллельный пучок света. На каком расстоянии х от главной оптической оси лежит точка, в которой сходятся лучи, прошедшие через призму и линзу?
Цилиндрический сосуд, закрытый с обоих концов,
поместили на наклонную плоскость, составляющую
угол 
= 300
с горизонтом. В цилиндре находятся собирающая
линза L с фокусным расстоянием F = 10 см.L
Фокальная плоскость линзы совпадает с верхним
торцом цилиндра. В сосуде находится жидкость с
показателем преломления 
Из точки S на дне сосуда выходит
вертикально луч света. На какое расстояние
сместится след этого луча, когда цилиндр будет
скользить без трения по наклонной плоскости?
Этап 6 – подведение итогов урока.
В результате такого построения занятия каждый ученик опрошен не менее трех раз. И главное – работа дифференцирована.